C++调试器：GDB调试器【安装、使用】（gdb主要调试的是C/C++的程序）【安装gdb时默认安装gcc、g++】

约定不等于承诺〃 2023-09-27 10:43 1阅读 0赞

## 一、GDB简介 ##

GNU工具集中的调试器是GDB（GNU Debugger），该程序是一个交互式工具，工作在字符模式。

*  **GDB(GNU Debugger)**是一个用来**调试C/C++程序**的功能强大的**调试器**，是Linux系统开发C/C++最常用的调试器
 *  程序员可以**使用GDB来跟踪程序中的错误**，从而减少程序员的工作量。
 *  Linux 开发C/C++ 一定要熟悉 GDB
 *  **VSCode是通过调用GDB调试器来实现C/C++的调试工作的；**

> Windows 系统中，常见的集成开发环境（IDE），如 VS、VC等，
> 
> 它们内部已经嵌套了相应的调试器

> 除gdb外，linux下比较有名的调试器还有xxgdb, ddd, kgdb, ups。

**GDB主要功能：**

*  设置**断点**(断点可以是条件表达式)
 *  使程序在指定的代码行上暂停执行，便于观察
 *  **单步**执行程序，便于调试
 *  查看程序中变量值的变化
 *  动态改变程序的执行环境
 *  分析崩溃程序产生的core文件

**安装GDB：**

sudo apt update
    sudo apt install build-essential gdb

GDB安装成功确认：

gdb --version

wyr@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:~$ gdb --version
    GNU gdb (Ubuntu 9.2-0ubuntu1~20.04.1) 9.2
    Copyright (C) 2020 Free Software Foundation, Inc.
    License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
    This is free software: you are free to change and redistribute it.
    There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.
    wyr@iZm5e9phbzdxx0lysrv9t2Z:~$

GDB主要帮忙你完成下面四个方面的功能：

1.  启动程序，可以按照你的自定义的要求随心所欲的运行程序。
2.  可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停住。（断点可以是条件表达式）
3.  当程序被停住时，可以检查此时你的程序中所发生的事。
4.  动态的改变你程序的执行环境。

#### 常用调试命令参数 ####

调试开始：执行**gdb \[exefilename\]** ，进入gdb调试程序，其中exefilename为要调试的可执行文件名

1## 以下命令后括号内为命令的简化使用，比如run（r），直接输入命令 r 就代表命令run
     2
     3$(gdb)help(h)        # 查看命令帮助，具体命令查询在gdb中输入help + 命令 
     4
     5$(gdb)run(r)         # 重新开始运行文件（run-text：加载文本文件，run-bin：加载二进制文件）
     6
     7$(gdb)start          # 单步执行，运行程序，停在第一行执行语句
     8
     9$(gdb)list(l)        # 查看原代码（list-n,从第n行开始查看代码。list+ 函数名：查看具体函数）
    10
    11$(gdb)set            # 设置变量的值
    12
    13$(gdb)next(n)        # 单步调试（逐过程，函数直接执行）
    14
    15$(gdb)step(s)        # 单步调试（逐语句：跳入自定义函数内部执行）
    16
    17$(gdb)backtrace(bt)  # 查看函数的调用的栈帧和层级关系
    18
    19$(gdb)frame(f)       # 切换函数的栈帧
    20
    21$(gdb)info(i)        # 查看函数内部局部变量的数值
    22
    23$(gdb)finish         # 结束当前函数，返回到函数调用点
    24
    25$(gdb)continue(c)    # 继续运行
    26
    27$(gdb)print(p)       # 打印值及地址
    28
    29$(gdb)quit(q)        # 退出gdb
    30
    31$(gdb)break+num(b)                 # 在第num行设置断点
    32
    33$(gdb)info breakpoints             # 查看当前设置的所有断点
    34
    35$(gdb)delete breakpoints num(d)    # 删除第num个断点
    36
    37$(gdb)display                      # 追踪查看具体变量值
    38
    39$(gdb)undisplay                    # 取消追踪观察变量
    40
    41$(gdb)watch                        # 被设置观察点的变量发生修改时，打印显示
    42
    43$(gdb)i watch                      # 显示观察点
    44
    45$(gdb)enable breakpoints           # 启用断点
    46
    47$(gdb)disable breakpoints          # 禁用断点
    48
    49$(gdb)x                            # 查看内存x/20xw 显示20个单元，16进制，4字节每单元
    50
    51$(gdb)run argv[1] argv[2]          # 调试时命令行传参
    52
    53$(gdb)set follow-fork-mode child   # Makefile项目管理：选择跟踪父子进程（fork()）

> **Tips:**
> 
> 1.  编译程序时需要加上-g，之后才能用gdb进行调试：gcc -g main.c -o main
> 2.  回车键：重复上一命令

给出一段简单代码，准备调试。

1#include <iostream>
     2using namespace std;
     3
     4int main(int argc,char **argv)
     5{
     6    int N = 100;
     7    int sum = 0;
     8    int i = 1;
     9
    10// calculate sum from 1 to 100
    11    while (i <= N)
    12    {
    13        sum = sum + i;
    14        i = i + 1;
    15    }
    16
    17    cout << "sum = " << sum << endl;
    18    cout << "The program is over."   << endl;
    19
    20    return 0;
    21}

## 二、生成调试信息 ##

一般来说GDB主要调试的是C/C++的程序。要调试C/C++的程序，首先在编译时，我们必须要把调试信息加到可执行文件中。使用编译器（cc/gcc/g++）的 -g 参数可以做到这一点。如：

> gcc -g hello.c -o hello
> 
> g++ -g hello.cpp -o hello

如果没有-g，你将看不见程序的函数名、变量名，所代替的全是运行时的内存地址。

## 三、启动GDB ##

*  启动gdb：gdb program
    
    program 也就是你的执行文件，一般在当前目录下。

*  设置运行参数
    
    set args 可指定运行时参数。（如：set args 10 20 30 40 50 ）
    
    show args 命令可以查看设置好的运行参数。

*  启动程序
    
    run： 程序开始执行，如果有断点，停在第一个断点处
    
    start： 程序向下执行一行。

## 四、显示源代码 ##

用list命令来打印程序的源代码。默认打印10行。

Ø list linenum： 打印第linenm行的上下文内容.

Ø list function： 显示函数名为function的函数的源程序。

Ø list： 显示当前行后面的源程序。

Ø list -： 显示当前行前面的源程序。

一般是打印当前行的上5行和下5行，如果显示函数是是上2行下8行，默认是10行，当然，你也可以定制显示的范围，使用下面命令可以设置一次显示源程序的行数。

Ø set listsize count：设置一次显示源代码的行数。

Ø show listsize： 查看当前listsize的设置。

####  ####

## 五、断点操作 ##

**1）简单断点**

break 设置断点，可以简写为b

Ø b 10 设置断点，在源程序第10行

Ø b func 设置断点，在func函数入口处

**2）多文件设置断点**

C++中可以使用class::function或function(type,type)格式来指定函数名。

如果有名称空间，可以使用namespace::class::function或者function(type,type)格式来指定函数名。

Ø break filename:linenum -- 在源文件filename的linenum行处停住

Ø break filename:function -- 在源文件filename的function函数的入口处停住

Ø break class::function或function(type,type) -- 在类class的function函数的入口处停住

Ø break namespace::class::function -- 在名称空间为namespace的类class的function函数的入口处停住

**3）查询所有断点**

*  info b
 *  info break
 *  i break
 *  i b

## 六、条件断点 ##

一般来说，为断点设置一个条件，我们使用if关键词，后面跟其断点条件。

设置一个条件断点：

> b test.c:8 if Value == 5

## 七、维护断点 ##

1）delete \[range...\] 删除指定的断点，其简写命令为d。

*  如果不指定断点号，则表示删除所有的断点。range表示断点号的范围（如：3-7）。
 *  比删除更好的一种方法是disable停止点，disable了的停止点，GDB不会删除，当你还需要时，enable即可，就好像回收站一样。

2） disable \[range...\] 使指定断点无效，简写命令是dis。

如果什么都不指定，表示disable所有的停止点。

3） enable \[range...\] 使无效断点生效，简写命令是ena。

如果什么都不指定，表示enable所有的停止点。

#### 八、调试代码 ####

*  run 运行程序，可简写为r
 *  next 单步跟踪，函数调用当作一条简单语句执行，可简写为n
 *  step 单步跟踪，函数调进入被调用函数体内，可简写为s
 *  finish 退出进入的函数
 *  until 在一个循环体内单步跟踪时，这个命令可以运行程序直到退出循环体,可简写为u。
 *  continue 继续运行程序，停在下一个断点的位置，可简写为c
 *  quit 退出gdb，可简写为q

## 九、数据查看 ##

1）查看运行时数据

print 打印变量、字符串、表达式等的值，可简写为p

p count 打印count的值

## 十、自动显示 ##

你可以**设置一些自动显示的变量**，当程序停住时，或是在你单步跟踪时，这些变量会自动显示。相关的GDB命令是display。

*  display 变量名
 *  info display -- 查看display设置的自动显示的信息。
 *  undisplay num（info display时显示的编号）
 *  delete display dnums… -- 删除自动显示，dnums意为所设置好了的自动显式的编号。如果要同时删除几个，编号可以用空格分隔，如果要删除一个范围内的编号，可以用减号表示（如：2-5）
 *  disable display dnums…
 *  enable display dnums…
 *  disable和enalbe不删除自动显示的设置，而只是让其失效和恢复。

## 十一、查看修改变量的值 ##

1）ptype width -- 查看变量width的类型

type = double

2）p width -- 打印变量width 的值

$4 = 13

你可以使用set var命令来告诉GDB，width不是你GDB的参数，而是程序的变量名，如：

set var width=47 // 将变量var值设置为47

**在你改变程序变量取值时，最好都使用set var格式的GDB命令**

[4.1 常用调试命令参数\_哔哩哔哩\_bilibili][4.1 _bilibili]

[基于VSCode和CMake进行C/C++开发「第四讲」GDB调试器][VSCode_CMake_C_C_GDB]

[4.1 _bilibili]: https://www.bilibili.com/video/BV1fy4y1b7TC?p=10&vd_source=e9d66d9407f5a18bdac65fb386a13c36
[VSCode_CMake_C_C_GDB]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIwMjU3NDI5Ng==&mid=2247484000&idx=1&sn=ef8b73afc8463c3b7fc67b2b973810b1&chksm=96ddd2d7a1aa5bc1eb9b7c8780bec1cbcb37b5a2e4576f1cf20c8ba9802a356053b8aeb60470&scene=127&key=cdf809f60007dc6932fde78df9d9109e4735fcd5a81e79925bb1cfbf35c96045c39bad14cfd2e25a22b776efd7b98532db1349de218406237a8b4ec8d5732f0f07e62f2ac4347d3a7a61bbe628219c0550b8235cd70f520f961edd13d2fbd08f5f02a49f57de58db9e19c3dd064316a1a6ff644eb292e0fd3a9b37e3f6985c93&ascene=7&uin=MTg4MDYyMDkyOQ%3D%3D&devicetype=Windows+10+x64&version=63080029&lang=zh_CN&session_us=gh_426756427c02&exportkey=n_ChQIAhIQKxZoRaGSFIWIxShW%2BOW7URLvAQIE97dBBAEAAAAAAOsRIjXiu1cAAAAOpnltbLcz9gKNyK89dVj0O1SEU8yNUKpQgciRVyjEQmXOaegp2bf%2FfEJbldGAOXrDG%2Bi2b9dGJHfnQqbfEGAJx%2FQHxoJ%2BPUtNqdJ5MhCTd3I7choKd%2BsIo%2BuyFALYc3mzmcTTzAfYv%2BYbtFG3yDGt%2BPjPqOR5tYMGJeQc9ORJQcdPwoWM2HkpLEg1KNVg3UXqXfWgYYN7vf2MF7HULgfCH4u%2FxLsM6NcK3YjobaTVdPE7njdv5KXjiGGud8bL2mInTV%2BYjqlAg3X6%2Bh0mK0Zxz2bjYqmG6iXT&acctmode=0&pass_ticket=QxSA7oToxhZ8eCcHOcRDmUi9f8oGfXy%2B5GRQ7DM0ukjdWf8jU0C7CXg1WWednQeV&wx_header=0&fontgear=2